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Jede sichere Arbeitsumgebung – oder zumindest eine, die dies anstrebt – profitiert von ESD-Bürsten als Teil des Werkzeugsatzes zur Kontrolle statischer Aufladung. Schauen wir uns die wichtigsten Merkmale einer ESD-Bürste an.
Elektrostatik - was ist das?
Jeder von uns hat schon einmal einen „Schlag“ von einem Pullover oder von einer anderen Person bekommen, als sie uns etwas reichte. Bei jedem dieser letztlich harmlosen Stöße war das Phänomen der Elektrostatik im Spiel. Es handelt sich dabei um das Auftreten elektrischer Ladungen auf der Oberfläche von Körpern oder in ihrem Inneren, die in Ruhe bleiben oder verschoben werden können. Es handelt sich um ein Phänomen, das in einer Vielzahl von Materialien auftreten kann und einen grundlegenden Aspekt des Elektromagnetismus darstellt. Die elektrische Ladung kann positiv (wenn ein Körper Elektronen verliert) oder negativ (wenn ein Körper Elektronen gewinnt) sein. Diese Ladungen können durch Reibung, elektrostatische Induktion oder den Kontakt mit anderen Körpern erzeugt werden. Wenn wir zum Beispiel eine Plastikzahnbürste an unseren Haaren reiben, werden Elektronen von einem Material auf ein anderes übertragen, was zu einer elektrischen Ladung führt.
Elektrostatische Induktion hingegen tritt auf, wenn elektrische Ladungen in einem Körper Ladungen in einem anderen Körper ohne direkten Kontakt anziehen oder abstoßen. Elektronen können also von einem Körper auf einen anderen übertragen werden und bewirken, dass dieser aufgeladen wird. Eine Neutralisierung findet statt, wenn ein geladener Körper seine Ladung durch Kontakt mit einem anderen Körper, der die entgegengesetzte Ladung hat, oder durch Ladungsverluste verliert. Einerseits hat das Phänomen der Elektrostatik viele praktische Anwendungen in Bereichen wie Industrie, Medizin oder Energie, andererseits führt es zu Schäden an Geräten. Daher ist es wichtig, beim Umgang mit geladenen Körpern vorsichtig zu sein und die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen zu treffen. Eine davon ist die ESD-Antistatik-Bürste.
Antistatikbürste oder ESD-Bürste - was ist das?
In einem vor elektrostatischer Entladung (ESD) geschützten Bereich werden Produkte normalerweise mit einer Bürste oder Druckgas gereinigt. Wie unterscheidet sich also eine ESD-Bürste von einer normalen Reinigungsbürste?
ESD-Antistatik-Bürsten wurden für den Einsatz in Umgebungen mit statischer Aufladung entwickelt und ihre Verwendung wird durch internationale IEC-Normen geregelt. Sie wurden entwickelt, um den spezifischen (und wachsenden) Anforderungen der Elektronikindustrie gerecht zu werden, in der statische Elektrizität oder deren Ansammlung den Herstellungsprozess beeinträchtigt.
Bei der späteren Verwendung ist es nicht anders, aber darüber werden wir noch sprechen.
Die ESD-Schutzeigenschaften von ESD-Bürsten unterscheiden sie von ungeschützten Bürsten und Pinseln, die nicht für elektrostatisch empfindliche Elektronik verwendet werden sollten.
Die Fasern der ESD-Bürste leiten elektrostatische Ladungen ab, so dass sie bei der Arbeit mit elektronischen Bauteilen oder der Reinigung empfindlicher Leiterplatten eingesetzt werden können. Unter Lötfreunden werden die so präparierten Bürsten zur Reinigung von Staubpartikeln und Lötresten auf Leiterplatten und anderen Bauteilen verwendet, die durch elektrostatische Entladung leicht beschädigt werden können – selbst bei richtiger Pflege werden kleine Verunreinigungen leicht übersehen. ESD-Bürsten bestehen in der Regel aus Pferdehaar- oder Nylonborsten mit einem Griff aus Holz oder leitfähigem Polypropylen. Sie sind auch weich genug, um empfindliche Komponenten auf integrierten Schaltkreisen und Arbeitsplatzoberflächen zu reinigen.
Warum ESD-Bürsten verwenden
Die Ansammlung von Staub, Schmutz oder Lötzinn gehört zu den häufigsten Vorkommnissen rund um ein elektrisches Bauteil. Manchmal sind wir uns gar nicht bewusst, welche Mengen dieser unangenehmen Stoffe sich direkt unter unseren Fingern in Tastaturen ansammeln können. Trotz unserer aufrichtigen Absichten können sich auch in jeder Phase der Elektronikproduktion und -distribution elektrische Ladungen ansammeln, vom Verlassen des Werks über die Handhabung der Montage des Geräts bis hin zum Testen und Versenden des Produkts. Ohne angemessene Sicherheitsmaßnahmen können diese Ladungen elektrostatisch empfindliche Komponenten beschädigen.
Aus diesem Grund sind Produkte zur ESD-Kontrolle, wie die ESD-Bürste, in der Elektronikindustrie unerlässlich. ESD-Bürsten tragen dazu bei, die Qualität, Zuverlässigkeit und Funktionalität elektronischer Geräte zu erhalten. Natürlich gibt es Grenzen, wie weit selbst die kleinste Bürste reichen kann, aber ESD-Bürsten zu haben und sie regelmäßig zu verwenden, ist sicherlich die erste „Verteidigungslinie“ und eine gute Praxis. Stellen Sie sich zum Beispiel ein Computernetzteil vor. Wenn sich im Inneren des Geräts Staub ansammelt und keine Reinigungsmaßnahmen ergriffen werden, kann der Staub die Leistung des Computers in zweierlei Hinsicht beeinträchtigen – erstens, weil die Computerkomponenten Wärme speichern, und zweitens, weil er es den internen Lüftern erschwert, die Wärme aus dem System abzuführen. Von dort aus ist es nicht mehr weit zu teuren Wartungs- und Ersatzteilkosten.
Risiko der Verwendung von Bürsten ohne ESD
Wenn wir auf eine Spur von Verunreinigung stoßen, ist unser erster Gedanke oft, sie so schnell wie möglich zu entfernen. Die Verwendung gewöhnlicher Bürsten zur Reinigung elektrischer Komponenten, Leiterplatten oder integrierter Schaltkreise sollte jedoch unter allen Umständen vermieden werden. Eine gewöhnliche Bürste besteht aus hoch aufgeladenen isolierenden Materialien, wie z.B. bestimmten Arten von Kunststoffen (und davon gibt es eine ganze Menge und sie unterscheiden sich wirklich erheblich). Diese Materialien erzeugen nicht selten eine beträchtliche Menge an elektrostatischer Ladung. Wenn die Bürste über ein elektrisches Bauteil gezogen wird, entsteht durch den Kontakt und die Trennung der Bürstenborsten vom Bauteil eine triboelektrische Ladung.
Diese elektrostatische Ladung kann sich auf dem Produkt entladen und irreversible ESD-Schäden verursachen. In der Welt des Vertriebs wird dies oft erst entdeckt, wenn das Produkt ausgeliefert wird. Lassen Sie uns noch einen Punkt klarstellen – eine gewöhnliche Bürste kann überhaupt nicht zur Reinigung von Bauteilen verwendet werden, nur weil der Bediener vollständig geerdet ist. Die elektrostatische Ladung verbleibt dann auf den Fasern der Bürste und dem Griff.
